一種二氟乙酸乙酯的合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種合成方法，具體涉及一種二氟乙酸乙酯的合成方法，屬于化工領 域。
【背景技術】
[0002] 二氟乙酸乙酯的分子式為:CHF2COOC2H5，為透明或淡黃色液體，有芳香和輕微刺激 性，微溶于水，與有機溶劑混溶，遇水易分解，是一種新型的醫藥和農藥中間體，市場前景看 好。
[0003] 根據文獻報道，目前制備二氟乙酸乙酯的主要工藝有：（1)以四氟乙烯原料合成二 氟乙酸，該工藝的主要缺點是一方面四氟乙烯屬易燃易爆，而且不易運輸，需現場使用；另 一方面成本相對較高。（2)以二氯乙酰氯為原料用氟化氫氟化二氟乙酸的工藝，該法的主要 缺點是:收率比較低;設備要求高；（3)以二氯乙酰氯為原料合成二氟乙酸的工藝路線，該法 的主要優點是原料來源豐富，工藝條件溫和、操作簡單，設備投入低;主要缺點是路線相對 較長。
[0004] 此外，以SbF5*催化劑，可以催化醚類物質反應，生成相應的酰氟，酰氟與醇類發 生酯化反應得到酯類產品。該方法的催化效率高，但缺點是36^屬于高毒類物質，是很強的 路易斯酸，遇水即產生腐蝕性的氫氟酸，對設備的要求高，且價格昂貴。
【發明內容】
[0005] 本發明為了解決現有二氟乙酸乙酯合成方法工藝過程復雜、安全性低、制備成本 較高的問題，進而提出的一種二氟乙酸乙酯的合成方法。
[0006] 本發明為解決上述問題采取的技術方案是：以1，1，2,2_四氟乙基乙基醚為原料， 在80-100°C反應溫度和催化劑的作用下，1，1，2，2-四氟乙基乙基醚發生氧化反應生成酰 氟，無需分離用冷凝器收集轉化為乙酯。反應化學式如下：
[0008] 本發明的具體步驟為：
[0009] 步驟一、催化劑的制備：向管狀反應器中填充一定目數的Al2〇3粉末，確保Al2〇3粉 末的高度在管式爐的加熱區域，在氮氣保護下，加熱到250-300°C并保持12h，然后繼續緩慢 通入CHaFbCl。氣體進行反應，反應溫度為250-300°C，反應時間為12h;
[0010] 步驟二、檢查裝置氣密性，設置控溫程序;在加入原料前將催化劑高溫活化，活化 溫度為300°C，活化時間為3h，活化完畢后，待體系溫度降到所設置的反應溫度；
[0011] 步驟三、連接反應裝置，催化反應仍在步驟一中的管式反應器中進行，同時，連接3 個冷凝器，冷凝器1和2中分別加入適量無水乙醇，冷凝器3不加無水乙醇，將3個冷凝器分別 置于放有干冰-乙醇混合物的杜瓦瓶中；
[0012] 步驟四、向反應體系中通入原料1，1，2,2_四氟乙基乙基醚，在無氮氣或通入氮氣 的條件下進行反應;控制原料通過管式反應爐的停留時間為5~20s，控制反應體系中反應 溫度為70°C~100°C，反應壓力為常壓；
[0013]步驟五、原料通完后，繼續反應30-60分鐘。然后調整氮氣通入速度，繼續通過冷凝 器對中間產品進行酯化并收集酯化產品；
[0014] 步驟六、將步驟五中的混合物進行洗滌分離，然后將粗產品進行精餾提純。
[0015]本發明的有益效果是：
[0016] (1)本發明的制備方法是1，1，2,2_四氟乙基乙基醚為原料，在70-100°C條件和催 化劑的作用下，1，1，2,2_四氟乙基乙基醚發生氧化反應生成酰氟，無需分離用冷凝器收集 轉化為乙酯。得到原料、無水乙醇和二氟乙酸乙酯的混合物。通過精餾提純，得到純度為 99%以上的目標產品二氟乙酸乙酯。
[0017] (2)本發明的制備方法生產步驟簡單，安全性高，催化反應時間短。
[0018] (3)本發明所用的催化劑制備方法簡單，以Al2〇3為原料，250-350°C高溫活化后，在 氮氣保護下和250°C條件下，緩慢通入氣體CHaFbCl。反應，得到路易斯酸催化劑AlFxCly。相比 常用的SbF5催化劑，該催化劑使用更安全，且成本較低。
【附圖說明】
[0019] 1.圖1是本發明的反應裝置示意圖，圖1中1-干燥管、2-玻璃柱子、3-進樣口、4-管 式反應爐、5-脫脂棉、6.球磨口、7-第一冷凝器、8-第二冷凝器、9-第三冷凝器、10-杜瓦瓶、 11-油泡器。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0020] 一:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種二氟乙酸乙酯的 合成方法是通過如下步驟實現的：
[0021] 步驟一、催化劑的制備：向管狀反應器中填充一定目數的Al2〇3粉末，確保Al2〇3粉 末的高度在管式爐的加熱區域，在氮氣保護下，加熱到250-300°C并保持12h，然后繼續緩慢 通入CHaFbCl。氣體進行反應，反應溫度為250-300°C，反應時間為12h;
[0022] 步驟二、檢查裝置氣密性，設置控溫程序;在加入原料前將催化劑高溫活化，活化 溫度為300°C，活化時間為3h，活化完畢后，待體系溫度降到所設置的反應溫度；
[0023]步驟三、連接反應裝置，催化反應仍在步驟一中的管式反應器中進行，同時，連接3 個冷凝器，冷凝器1和2中分別加入適量無水乙醇，冷凝器3不加無水乙醇，將3個冷凝器分別 置于放有干冰-乙醇混合物的杜瓦瓶中；
[0024]步驟四、向反應體系中通入原料1，1，2,2_四氟乙基乙基醚，在無氮氣或通入氮氣 的條件下進行反應;控制原料通過管式反應爐的停留時間為5~20s，控制反應體系中反應 溫度為70°C~100°C，反應壓力為常壓；
[0025]步驟五、原料通完后，繼續反應30-60分鐘。然后調整氮氣通入速度，繼續通過冷凝 器對中間產品進行酯化并收集酯化產品；
[0026]步驟六、將步驟五中的混合物進行洗滌分離，然后將粗產品進行精餾提純。
[0027]【具體實施方式】二:本實施方式所述一種二氟乙酸乙酯的合成方法的步驟二中的催 化劑是路易斯酸催化劑AlFxCly。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0028]【具體實施方式】三:本實施方式所述一種二氟乙酸乙酯的合成方法的催化劑AlFxCly 的合成方法如下：
[0029]步驟A、向管狀反應器中填充200目的Al2〇3粉末，且Al2〇3粉末的高度在管式爐的加 熱區域；
[0030] 步驟B、在氮氣保護下，加熱到250-300°C并保持12h;
[0031] 步驟C、繼續通入CHaFbClc，其中a、b、c的數值分別為1或2，且a、b、c的和為4，進行反 應12h得到催化劑AlFxCly其中x、y的數值是不確定的整數，X與y的和為3。其它組成及連接關 系與【具體實施方式】二相同。
[0032] 實施例1:
[0033] 1、催化劑AlFxCly的制備。
[0034]步驟一、向管狀反應器中填充粒度為200目的Al2〇3粉末103.32g，填充高度為 18.7cm，確保Al2〇3粉末的高度在管式爐的加熱區域內，在氮氣保護下，加熱到250°C并維持 12h〇
[0035] 步驟二、向上述步驟一的體系中緩慢通入CHF2C1，反應溫度為250°C，反應時間為 12h，得到催化劑AlFxCly。
[0036] 2、1，1，2,2-四氟乙基乙基醚的催化反應。
[0037] 步驟一、檢查裝置氣密性，設置控溫程序，在加入原料前將催化劑AlFxCly在高溫進 行活化，其活化溫度為300°C，活化時間為3h，活化完畢后，待體系溫度降到所設置的反應溫 度。
[0038] 步驟二、連接產品收集裝置，再次檢查體系的氣密性。催化反應仍在管式反應器中 進行。同時，連接3個冷凝器用來收集中間產物，冷凝器要求無水。冷凝器1中加入16.21g無 水乙醇，冷凝器2中加入12.33g無水乙醇，冷凝器3不加無水乙醇，將3個冷凝器分別置于放 有干冰-乙醇混合物的杜瓦瓶中。
[0039]步驟三、向反應體系中通入原料1，1，2,2_四氟乙基乙基醚20.34g，在通入氮氣的 條件下進行反應，控制原料的通過催化劑的停留時間為10S，反應溫度為70°C，反應壓力為 常壓。
[0040] 步驟四、原料通完